第1篇 Linux网络开发基础
第1章 Linux作系统概述 2
1.1 Linux发展 2
1.1.1 Linux的诞生和发展 2
1.1.2 Linux名称的由来 3
1.2 Linux的发展要素 3
1.2.1 UNIX作系统 3
1.2.2 Minix作系统 4
1.2.3 POSIX 标准 4
1.3 Linux与UNIX的异同 5
1.4 作系统类型选择和内核版本的选择 5
1.4.1 常见的不同公司发行的Linux异同 5
1.4.2 内核版本的选择 6
1.5 Linux的系统架构 7
1.5.1 Linux内核的主要模块 7
1.5.2 Linux的文件结构 8
1.6 GNU通用公共许可证 9
1.6.1 GPL许可证的 9
1.6.2 GPL的自由理念 10
1.6.3 GPL的基本条款 11
1.6.4 关于GPL许可证的争议 12
1.7 Linux软件开发的可借鉴之处 12
1.8 小结 13
第2章 Linux编程环境 14
2.1 Linux环境下的编辑器 14
2.1.1 Vim使用简介 14
2.1.2 使用Vim建立文件 15
2.1.3 使用Vim编辑文本 16
2.1.4 Vim的格式设置 18
2.1.5 Vim配置文件.vimrc 18
2.1.6 使用其他编辑器 19
2.2 Linux下的GCC编译器工具集 19
2.2.1 GCC简介 19
2.2.2 编译程序的基本知识 21
2.2.3 单个文件编译成执行文件 21
2.2.4 编译生成目标文件 22
2.2.5 多文件编译 22
2.2.6 预处理 24
2.2.7 编译成汇编语言 24
2.2.8 生成和使用静态库 25
2.2.9 生成动态库 26
2.2.10 动态加载库 29
2.2.11 GCC常用选项 31
2.2.12 编译环境的搭建 33
2.3 Makefile文件简介 33
2.3.1 个多文件的工程例子 33
2.3.2 多文件工程的编译 35
2.3.3 Makefile的规则 37
2.3.4 Makefile中使用变量 39
2.3.5 搜索路径 42
2.3.6 自动推导规则 43
2.3.7 递归make 44
2.3.8 Makefile中的函数 46
2.4 用GDB调试程序 47
2.4.1 编译可调试程序 48
2.4.2 使用GDB调试程序 49
2.4.3 GDB常用命令 52
2.4.4 其他的GDB 59
2.5 小结 60
第3章 文件系统简介 61
3.1 Linux下的文件系统 61
3.1.1 Linux下文件的内涵 61
3.1.2 文件系统的建 62
3.1.3 挂接文件系统 65
3.1.4 索引节点inode 65
3.1.5 普通文件 66
3.1.6 设备文件 66
3.1.7 虚拟文件系统VFS 68
3.2 文件的通用作方法 72
3.2.1 文件描述符 72
3.2.2 打开建文件open()函数、create()函数 73
3.2.3 关闭文件close()函数 76
3.2.4 读取文件read()函数 77
3.2.5 写文件write()函数 79
3.2.6 文件偏移lseek()函数 80
3.2.7 获得文件状态fstat()函数 83
3.2.8 文件空间映射mmap()函数 85
3.2.9 文件属性fcntl()函数 88
3.2.10 文件输入输出控制ioctl()函数 92
3.3 socket文件类型 93
3.4 小结 93
第4章 程序、进程和线程 94
4.1 程序、进程和线程的概念 94
4.1.1 程序和进程的差别 94
4.1.2 Linux环境下的进程 95
4.1.3 进程和线程 96
4.2 进程产生的方式 96
4.2.1 进程号 96
4.2.2 进程复制fork()函数 97
4.2.3 system()函数方式 98
4.2.4 进程执行exec()函数系列 99
4.2.5 所有用户态进程的产生进程init 100
4.3 进程间通信和同步 101
4.3.1 半双工管道 101
4.3.2 命名管道 107
4.3.3 消息队列 108
4.3.4 消息队列的个例子 114
4.3.5 信号量 116
4.3.6 共享内存 121
4.3.7 信号 124
4.4 Linux下的线程 127
4.4.1 多线程编程实例 127
4.4.2 Linux下线程建函数pthread_create() 129
4.4.3 线程的结束函数pthread_join()和函数pthread_exit() 129
4.4.4 线程的属性 130
4.4.5 线程间的互斥 132
4.4.6 线程中使用信号量 133
4.5 小结 136
3 L" S3 D- T$ B1 p" B第2篇 Linux用户层网络编程
第5章 TCP/IP协议族简介 138
5.1 OSI网络分层介绍 138
5.1.1 OSI网络分层结构 138
5.1.2 OSI的7层网络结构 139
5.1.3 OSI参考模型中的数据传输 140
5.2 TCP/IP协议栈 141
5.2.1 TCP/IP协议栈参考模型 141
5.2.2 主机到网络层协议 143
5.2.3 IP协议 144
5.2.4 网际控制报文协议（ICMP） 146
5.2.5 传输控制协议（TCP） 150
5.2.6 用户数据报文协议（UDP） 154
5.2.7 地址解析协议（ARP） 156
5.3 IP地址分类与TCP/UDP端口 158
5.3.1 因网中IP地址的分类 159
5.3.2 子网掩码（subnet mask address） 161
5.3.3 IP地址的配置 162
5.3.4 端口 163
5.4 主机字节序和网络字节序 163
5.4.1 字节序的含义 163
5.4.2 网络字节序的转换 164
5.5 小结 166
第6章 应用层网络服务程序简介 167
6.1 HTTP协议和服务 167
6.1.1 HTTP协议概述 167
6.1.2 HTTP协议的基本过程 168
6.2 FTP协议和服务 170
6.2.1 FTP协议概述 170
6.2.2 FTP协议的工作模式 172
6.2.3 FTP协议的传输方式 172
6.2.4 个简单的FTP过程 173
6.2.5 常用的FTP工具 173
6.3 TELNET协议和服务 173
6.3.1 远程登录的基本概念 174
6.3.2 使用TELNET协议进行远程登录的工作过程 174
6.3.3 TELNET协议 174
% G& s* q% {( v/ l) t6.4 NFS协议和服务 175
6.4.1 安装NFS服务器和客户端 175
6.4.2 服务器端的设定 176
6.4.3 客户端的作 176
6.4.4 showmount命令 177
6.5 自定义网络服务 177
6.5.1 xinetd/inetd 177
6.5.2 xinetd服务配置 178
6.5.3 自定义网络服务 179
6.6 小结 180
第7章 TCP网络编程基础 181
7.1 套接字编程基础知识 181
7.1.1 套接字地址结构 181
7.1.2 用户层和内核层交互过程 183
7.2 TCP网络编程流程 184
7.2.1 TCP网络编程架构 184
7.2.2 建网络口函数socket() 186
7.2.3 绑定个地址端口对函数bind() 189
7.2.4 监听本地端口listen 192
7.2.5 接受个网络请求函数accept() 194
7.2.6 连接目标网络服务器函数connect() 199
7.2.7 写入数据函数write() 200
7.2.8 读取数据函数read() 201
7.2.9 关闭套接字函数 202
7.3 服务器/客户端的简单例子 202
7.3.1 例子功能描述 202
7.3.2 服务器网络程序 202
7.3.3 服务器读取和显示字符串 205
7.3.4 客户端的网络程序 205
7.3.5 客户端读取和显示字符串 206
7.3.6 编译运行程序 206
7.4 截取信号的例子 207
7.4.1 信号处理 207
7.4.2 信号SIGPIPE 207
7.4.3 信号SIGINT 208
7.5 小结 208
第8章 服务器和客户端信息的获取 209
8.1 字节序 209
8.1.1 大端字节序和小端字节序 209
8.1.2 字节序转换函数 211
8.1.3 个字节序转换的例子 213
8.2 字符串IP地址和二进制IP地址的转换 216
8.2.1 inet_xxx()函数 216
8.2.2 inet_pton()和inet_ntop()函数 218
8.2.3 使用8.2.1节地址转换函数的例子 219
8.2.4 使用函数inet_pton()和函数inet_ntop()的例子 221
8.3 套接字描述符判定函数issockettype() 222
8.3.1 进行文件描述符判定的函数issockettype() 222
8.3.2 main()函数 223
8.4 IP地址与域名之间的相互转换 223
8.4.1 DNS原理 223
8.4.2 获取主机信息的函数 224
8.4.3 使用主机名获取主机信息的例子 227
8.4.4 函数gethostbyname()不可重入的例子 229
8.5 协议名称处理函数 230
8.5.1 xxxprotoxxx()函数 231
8.5.2 使用协议族函数的例子 232
8.6 小结 235
第9章 数据的IO和复用 236
9.1 IO函数 236
9.1.1 使用recv()函数接收数据 236
9.1.2 使用send()函数发送数据 238
9.1.3 使用readv()函数接收数据 239
9.1.4 使用writev()函数发送数据 239
9.1.5 使用recvmsg()函数接收数据 241
9.1.6 使用sendmsg()函数发送数据 243
9.1.7 IO函数的比较 245
9.2 使用IO函数的例子 245
9.2.1 客户端处理框架的例子 245
9.2.2 服务器端程序框架 247
9.2.3 使用recv()和send()函数 248
9.2.4 使用readv()和write()函数 250
9.2.5 使用recvmsg()和sendmsg()函数 252
9.3 IO模型 255
9.3.1 阻塞IO模型 255
9.3.2 非阻塞IO模型 255
9.3.3 IO复用 256
9.3.4 信号驱动IO模型 256
9.3.5 异步IO模型 257
8 {/ \% Z6 r9 m- n8 a+ \9.4 select()函数和pselect()函数 258
9.4.1 select()函数 258
9.4.2 pselect()函数 260
9.5 poll()函数和ppoll()函数 261
9.5.1 poll()函数 261
9.5.2 ppoll()函数 262
9.6 非阻塞编程 263
9.6.1 非阻塞方式程序设计介绍 263
9.6.2 非阻塞程序设计的例子 263
9.7 小结 264
第10章 基于UDP协议的接收和发送 265
10.1 UDP编程框架 265
10.1.1 UDP编程框图 265
10.1.2 UDP服务器编程框架 267
10.1.3 UDP客户端编程框架 267
10.2 UDP协议程序设计的常用函数 267
10.2.1 建立套接字socket()和绑定套接字bind() 268
10.2.2 接收数据recvfrom()/recv() 268
10.2.3 发送数据sendto()/send() 273
10.3 UDP接收和发送数据的例子 277
10.3.1 UDP服务器端 277
10.3.2 UDP服务器端数据处理 278
10.3.3 UDP客户端 279
10.3.4 UDP客户端数据处理 279
10.3.5 测试UDP程序 280
10.4 UDP协议程序设计中的几个问题 280
10.4.1 UDP报文丢失数据 280
10.4.2 UDP数据发送中的乱序 282
10.4.3 UDP协议中的connect()函数 284
10.4.4 UDP缺乏流量控制 285
10.4.5 UDP协议中的外出网络接口 287
10.4.6 UDP协议中的数据报文截断 288
10.5 小结 289
第11章 高级套接字 290
11.1 UNIX域函数 290
11.1.1 UNIX域函数的地址结构 290
11.1.2 套接字函数 291
11.1.3 使用UNIX域函数进行套接字编程 291
11.1.4 传递文件描述符 293
11.1.5 socketpair()函数 294
11.1.6 传递文件描述符的例子 295
11.2 广播 299
11.2.1 广播的IP地址 300
11.2.2 广播与单播的比较 300
11.2.3 广播的示例 301
11.3 多播 307
11.3.1 多播的概念 308
11.3.2 广域网的多播 308
11.3.3 多播的编程 308
11.3.4 内核中的多播 310
11.3.5 个多播例子的服务器端 313
11.3.6 个多播例子的客户端 315
11.4 数据链路层访问 317
11.4.1 SOCK_PACKET类型 317
11.4.2 设置套接口以捕获链路帧的编程方法 317
11.4.3 从套接口读取链路帧的编程方法 318
11.4.4 定位IP头的编程方法 319
11.4.5 定位TCP报头的编程方法 321
11.4.6 定位UDP报头的编程方法 322
11.4.7 定位应用层报文数据的编程方法 323
11.4.8 使用SOCK_PACKET编写ARP请求程序的例子 323
11.5 小结 326
第12章 套接字选项 328
12.1 获取和设置套接字选项getsocketopt()/setsocketopt() 328
12.1.1 getsockopt()函数和setsocketopt()函数的介绍 328
12.1.2 套接字选项 329
12.1.3 套接字选项简单示例 330
12.2 SOL_SOCKET协议族选项 334
12.2.1 SO_BROADCAST广播选项 334
12.2.2 SO_DEBUG调试选项 335
12.2.3 SO_DONTROUTE不经过路由选项 335
12.2.4 SO_ERROR错误选项 335
12.2.5 SO_KEEPALIVE持连接选项 336
12.2.6 SO_LINGER缓冲区处理方式选项 337
12.2.7 SO_OOBINLINE带外数据处理方式选项 339
12.2.8 SO_RCVBUF和SO_SNDBUF缓冲区大小选项 340
12.2.9 SO_RCVLOWAT和SO_SNDLOWAT缓冲区下限选项 340
12.2.10 SO_RCVTIMEO和SO_SNDTIMEO收发时选项 341
12.2.11 SO_REUSERADDR地址重用选项 341
12.2.12 SO_EXCLUSIVEADDRUSE端口占选项 342
12.2.13 SO_TYPE套接字类型选项 342
12.2.14 SO_BSDCOMPAT与BSD套接字兼容选项 342
12.2.15 SO_BINDTODEVICE套接字网络接口绑定选项 343
12.2.16 SO_PRIORITY套接字先级选项 344
12.3 IPPROTO_IP选项 344
12.3.1 IP_HDRINCL选项 344
12.3.2 IP_OPTNIOS选项 344
12.3.3 IP_TOS选项 344
12.3.4 IP_TTL选项 345
12.4 IPPROTO_TCP选项 345
12.4.1 TCP_KEEPALIVE选项 345
12.4.2 TCP_MAXRT选项 346
12.4.3 TCP_MAXSEG选项 346
12.4.4 TCP_NODELAY和TCP_CORK选项 346
12.5 使用套接字选项 348
12.5.1 设置和获取缓冲区大小 348
12.5.2 获取套接字类型的例子 353
12.5.3 使用套接字选项的综合例子 353
12.6 ioctl()函数 358
12.6.1 ioctl()函数的命令选项 358
12.6.2 ioctl()函数的IO请求 360
12.6.3 ioctl()函数的文件请求 362
12.6.4 ioctl()函数的网络接口请求 362
12.6.5 使用ioctl()函数对ARP高速缓存作 369
12.6.6 使用ioctl()函数发送路由表请求 371
12.7 fcntl()函数 371
12.7.1 fcntl()函数的选项 372
12.7.2 使用fcntl()函数修改套接字非阻塞属性 372
12.7.3 使用fcntl()函数设置信号属主 372
12.8 小结 373
第13章 原始套接字 374
13.1 概述 374
13.2 原始套接字的建 375
13.2.1 SOCK_RAW选项 375
13.2.2 IP_HDRINCL套接字选项 376
13.2.3 不需要bind()函数 376
13.3 原始套接字发送报文 376
13.4 原始套接字接收报文 377
13.5 原始套接字报文处理时的结构 377
13.5.1 IP头的结构 377
13.5.2 ICMP头结构 378
13.5.3 UDP头结构 381
13.5.4 TCP头结构 382
13.6 ping的例子 384
13.6.1 协议格式 384
13.6.2 校验和函数 385
13.6.3 设置ICMP发送报文的头 386
13.6.4 剥离ICMP接受报文的头 387
13.6.5 计算时间差 388
13.6.6 发送报文 389
13.6.7 接收报文 390
13.6.8 主函数过程 391
13.6.9 主函数main() 393
13.6.10 编译测试 396
13.7 洪水攻击 396
13.8 ICMP洪水攻击 397
13.8.1 ICMP洪水攻击的原理 397
13.8.2 ICMP洪水攻击的例子 397
13.9 UDP洪水攻击 401
13.10 SYN洪水攻击 405
13.10.1 SYN洪水攻击的原理 405
13.10.2 SYN洪水攻击的例子 405
13.11 小结 409
第14章 服务器模型选择 410
14.1 循环服务器 410
14.1.1 UDP循环服务器 410
14.1.2 TCP循环服务器 413
14.2 简单并发服务器 415
14.2.1 并发服务器的模型 416
14.2.2 UDP并发服务器 416
14.2.3 TCP并发服务器 419
14.3 TCP的高级并发服务器模型 421
14.3.1 单客户端单进程，统accept() 422
14.3.2 单客户端单线程，统accept() 425
14.3.3 单客户端单线程，各线程自accept()，使用互斥锁 427
14.4 IO复用循环服务器 431
14.4.1 IO复用循环服务器模型介绍 431
14.4.2 IO复用循环服务器模型的例子 432
14.5 小结 436
* _' \2 x+ X" N1 u5 x第15章 IPv6简介 437
15.1 IPv4的缺陷 437
15.2 IPv6的点 438
15.3 IPv6的地址 439
15.3.1 IPv6的单播地址 439
15.3.2 可聚集全球单播地址 439
15.3.3 本地使用单播地址 440
15.3.4 兼容性地址 441
15.3.5 IPv6多播地址 441
15.3.6 IPv6任播地址 442
15.3.7 主机的多个IPv6地址 442
15.4 IPv6的头 443
15.4.1 IPv6头格式 443
15.4.2 与IPv4头的对比 444
15.4.3 IPv6的TCP头 444
15.4.4 IPv6的UDP头 444
15.4.5 IPv6的ICMP头 445
15.5 IPv6运行环境 447
15.5.1 加载IPv6模块 447
15.5.2 查看是否支持IPv6 447
15.6 IPv6的结构定义 448
15.6.1 IPv6的地址族和协议族 448
15.6.2 套接字地址结构 448
15.6.3 地址兼容考虑 450
15.6.4 IPv6通用地址 450
15.7 IPv6的套接字函数 451
15.7.1 socket()函数 451
15.7.2 没有发生改变的函数 451
15.7.3 发生改变的函数 452
15.8 IPv6的套接字选项 452
15.8.1 IPv6的套接字选项 452
15.8.2 单播跳限IPV6_UNICAST_HOPS 453
15.8.3 发送和接收多播 454
15.8.4 IPv6中获得时间戳的ioctl命令 455
15.9 IPv6的库函数 455
15.9.1 地址转换函数的差异 455
15.9.2 域名解析函数的差异 455
15.9.3 测试宏 458
15.10 IPv6的编程的个简单例子 458
15.10.1 服务器程序 458
15.10.2 客户端程序 460
15.10.3 编译调试 461
15.11 小结 462 java8.com
第3篇 Linux内核网络编程
第16章 Linux内核中网络分结构以及分布 464
16.1 概述 464
16.1.1 代码目录分布 464
16.1.2 内核中网络分流程简介 466
16.1.3 系统提供修改网络流程点 468
16.1.4 sk_buff结构 469
16.1.5 网络协议数据结构inet_protosw 471
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2024-02-09
